2. Die Protokolle der Internetebene

2.1 Das Internet Protocol

2.2 Die Adressierung

2.2.1 Die IP-Addresse

2.2.2 Domain Name

2.3 Routing

2.4 Das Internet Control Message Protocol (ICMP)


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2. Protokolle der Internetebene

2.1 Das Internet Protocol

Die Hauptaufgabe des Internet Protocols (IP) ist das Fragmentieren der Daten in Pakete sowie deren Beschriftung mit einer Absender und Zieladresse. Die Adressen der in die Verbindung involvierten Rechner, das Alter eines Datagramms, das Verwendete Protokoll der Übertragungsebene sowie die wichtige Datagrammlänge befinden sich dabei im sogenannten IP-Header, der den eigentlichen Daten, wie in Punkt 2:1 dargestellt, vorangestellt wird.

Die Datagrammlänge ist deshalb so wichtig, weil ein einzelnes Datagramm nochmals fragmentiert werden kann, um sie den einzelnen Netzwerktopologien anzupassen. So beträgt z.B. die Datagrammlänge bei Ethernet 1500 Byte, während sie bei Token-Ring 2024 Byte beträgt. Das führt also letztendlich dazu, daß bei einer Übertragung von Token-Ring zu Ethernet das Datagramm nochmals geteilt werden muß, was im IP-Header vermerkt wird.

Nach dem Empfang eines IP-Datagramms werden am Header mehrere Test durchgeführt, die alle positiv ausfallen müssen, da ansonsten das Paket verworfen wird und eine Fehlermeldung über das ICMP an den Absender des Pakets gesendet wird. Zu diesem Test, die vom IP durchgeführt werden, gehört z.B. die Überprüfung der korrekten Datagrammlänge.

Eigenschaften der IP-Protokolle:


2.2 Die Adressierung

2.2.1 Die IP-Addresse

Jedem Rechner, der an ein Netzwerk angeschlossen ist, ist eine unikate, weltweit eindeutige sogenannte IP-Adresse zugeordnet. Diese ist 4-Byte lang und in 8 Bit lange Worte aufgeteilt. Diese sogenannten Oktets sind durch Punkte voneinander getrennt.

Der Wertebereich eines Oktets liegt, wie unschwer zu erraten ist, zwischen 0 und 255.

Man unterscheidet fünf verschieden Klassen von IP-Adressen, die alle dem gleichen Adressierungsmuster folgen, aber unterschiedliche Bedeutung haben. Jedes Octet kann entweder ein Netzwerk oder ein Host bezeichnen.

Diese Art der Namenvergebung hat jedoch einen entscheidenden Nachteil. Der Adreßraum ist begrenzt, da nicht wie beim Telefonnetz einfach eine weitere Stelle angehängt werden kann, um den Adressraum zu vergrößern. Besonders kritisch ist der Stand bei Class-B-Netzen, wo bereits 50% der Adressen vergeben sind.

2.2.2 Domain Name

Anstatt der 4-Byte langen IP-Adresse kann in Anwendungsprogrammen auch ein sogenannter Domain Name (Domain Name Service) verwendet werden. Vor dem Kontakt mit dem Zielrechner muß sich das Anwendungsprogramm dabei dessen IP-Adresse von einem sogenannten Nameserver holen. Ein Domain Name hat folgende Struktur:


2.3 Routing

Bei Router handelt es sich vereinfacht dargestellt um Wegfinder, d. h. sie sorgen dafür, daß die Daten bei der Kommunikation zwischen den im Internet zusammengefaßten Netzen in das jeweils richtige Netz geleitet werden. Dazu lesen sie die Adreßfelder in IP-Header und sind so in der Lage die Daten in die richtige "Route" zu lenken.

Zuvor muß der Router aber für diese Aufgabe konfiguriert werden, d. h. er muß die Kenntnis über alle existierenden Verbindungen haben. Diese Kenntnis kann Routern manuell mitgeteilt werden (statisches Routing), oder aber die Router tauschen selbständig Informationen über die existierenden Wege aus.


2.4 Das Internet Control Message Protocol (ICMP)

Dieses Protocol ist dem IP-Protocol angelagert und deckt Fehler beim Aufbau einer Verbindung zwischen zwei Rechnern auf.